光的偏振实验报告-精选.doc
光偏振现象的研究实验报告
光偏振现象的研究实验报告一、引言光偏振现象是指光波在传播过程中,振动方向只在一个平面内的现象。
光偏振现象的研究对于理解光学原理及其应用具有重要意义。
本实验旨在通过测量不同偏振方向下透射光强度的变化,探究光偏振现象的基本原理及其应用。
二、实验原理1. 光偏振概念当一束光波在传播过程中,振动方向只在一个平面内时,称为偏振光。
如果此时所选平面与传播方向垂直,则称为线性偏振光。
2. 偏振片偏振片是一种能够选择或制造出特定偏振方向的器件。
常见的有各种材料制成的线性偏振片、四分之一波片和半波片等。
3. 马吕斯定律马吕斯定律指出:当线性偏振光通过另一个线性偏振片时,透射光强度与两者间夹角θ满足cos2θ关系。
4. 假设条件本实验中所涉及到的所有器件均为理想器件,忽略了实际器件的各种不完美因素。
三、实验装置1. He-Ne激光器2. 偏振片(线性偏振片、四分之一波片、半波片)3. 透镜4. 探测器四、实验步骤1. 将He-Ne激光器放置于台架上,开启电源,调节激光束方向,使其垂直于偏振片的传播方向。
2. 将线性偏振片插入激光束路径中,并旋转偏振片,观察透射光强度的变化。
3. 将四分之一波片插入激光束路径中,并旋转四分之一波片和线性偏振片,观察透射光强度的变化。
4. 将半波片插入激光束路径中,并旋转半波片和线性偏振片,观察透射光强度的变化。
5. 通过探测器测量不同角度下透射光强度,并记录数据。
五、实验结果与分析1. 线性偏振片当线性偏振片与激光束的偏振方向垂直时,透射光强度为0。
随着偏振片旋转,透射光强度呈现出cos2θ的变化规律,符合马吕斯定律。
2. 四分之一波片四分之一波片能够将线性偏振光转化为圆偏振光。
当线性偏振片与四分之一波片的快轴和慢轴夹角为45°时,透射光强度最大;当夹角为0°或90°时,透射光强度为0。
3. 半波片半波片能够将线性偏振光转化为相反方向的线性偏振光。
当线性偏振片与半波片的快轴和慢轴夹角为45°时,透射光强度最大;当夹角为0°或90°时,透射光强度为0。
光偏振现象的实验报告
光偏振现象的实验报告光偏振现象的实验报告引言:光是一种电磁波,具有波动性和粒子性。
在自然界中,我们经常观察到光的偏振现象,即光波的振动方向在特定的方向上发生偏离。
本实验旨在通过实际操作,观察和研究光的偏振现象,并探索其背后的物理原理。
实验材料与仪器:1. 光源:白炽灯2. 偏振片:线性偏振片、圆偏振片3. 透光物体:透明塑料片、玻璃片4. 光屏:白色光屏5. 光学台和支架6. 透镜实验步骤:1. 实验一:观察线性偏振光的现象a. 将白炽灯放置在光学台上,并打开电源,确保光源稳定。
b. 在光源和白色光屏之间放置一个线性偏振片,并调整偏振片的方向,观察光在白色光屏上的表现。
c. 旋转线性偏振片,观察光的亮度变化。
2. 实验二:观察圆偏振光的现象a. 将白炽灯放置在光学台上,并打开电源,确保光源稳定。
b. 在光源和白色光屏之间放置一个圆偏振片,并调整偏振片的方向,观察光在白色光屏上的表现。
c. 旋转圆偏振片,观察光的亮度变化。
3. 实验三:观察透光物体对光的偏振的影响a. 将白炽灯放置在光学台上,并打开电源,确保光源稳定。
b. 在光源、白色光屏和透光物体之间放置一个线性偏振片,并调整偏振片的方向,观察光在白色光屏上的表现。
c. 更换透光物体,如透明塑料片或玻璃片,重复步骤b,观察光的亮度变化。
实验结果与讨论:1. 实验一的结果表明,当线性偏振片的方向与光的振动方向垂直时,光在白色光屏上的亮度最低;当二者平行时,光的亮度最高。
这说明线性偏振片可以选择性地阻挡特定方向上的光振动。
2. 实验二的结果显示,圆偏振片可以将线偏振光转化为圆偏振光。
当圆偏振片的方向与光的振动方向相同时,光在白色光屏上的亮度最高;当二者垂直时,光的亮度最低。
3. 实验三的结果表明,透光物体对光的偏振有一定的影响。
不同的透光物体对光的偏振方向有不同的选择性吸收作用,从而导致光在白色光屏上的亮度变化。
结论:通过本次实验,我们观察到了光的偏振现象,并了解了线性偏振片和圆偏振片对光的影响。
光偏振现象的研究实验报告
光偏振现象的研究实验报告篇一:偏振光实验报告实验题目:偏振光的研究实验者:PB08210426 李亚韬实验目的:掌握分光计的工作原理,熟悉偏振光的原理和性质。
验证马吕斯定律,并根据布儒斯特定律测定介质的折射率。
实验原理:为了研究光的偏振态和利用光的偏振特性进行各种分析和测量工作,需要各种偏振元件:产生偏振光的元件、改变光的偏振态的元件等,下面分类介绍。
1 产生偏振光的元件在激光器发明之前,一般的自然光源产生的光都是非偏振光,因此要产生偏振光都要使用产生偏振光的元件。
根据这些元件在实验中的作用,分为起偏器和检偏器。
起偏器是将自然光变成线偏振光的元件,检偏器是用于鉴别光的偏振态的元件。
在激光器谐振腔中可以利用布儒斯特角使输出的激光束是线偏振光。
将自然光变成偏振光的方法有很多,一个方法是利用光在界面反射和透射时光的偏振现象。
我们的先人在很早就已经对水平面的反射光有所研究,但定量的研究最早在1815年由布儒斯特完成。
反射光中的垂直于入射面的光振动(称s 分量)多于平行于入射面的光振动(称p 分量);而透射光则正好相反。
在改变入射角的时候,出现了一个特殊的现象,即入射角为一特定值时,反射光成为完全线偏振光(s分量)。
折射光为部分偏振光,而且此时的反射光线和折射光线垂直,这种现象称之为布儒斯特定律。
该方法是可以获得线偏振光的方法之一。
如图1所示。
因为此时i0????2 ,n1sini0?n2sin?,tgi0?sini0sini0n??cosi0sin?n1,若n1=1(为空气的折射率),则n2?tgi0(1)i0叫做布儒斯特角,所以通过测量布儒斯特角的大小可以测量介质的折射率。
由以上介绍可以知道利用反射可以产生偏振光,同样利用透射(多次透射)也可以产生偏振光(玻璃堆)。
第二种是光学棱镜,如尼科耳棱镜、格兰棱镜等,它是利用晶体的双折射的原理制成的。
在晶体中存在一个特殊的方向(光轴方向),当光束沿着这个方向传播时,光束不分裂,光束偏离这个方向传播时,光束将分裂为两束,其中一束光遵守折射定律叫做寻常光(o光),另一束光一般不遵守折射定律叫做非寻常光(e光)。
物理实验光的偏振实验报告
物理实验光的偏振实验报告一、实验目的1、观察光的偏振现象,加深对光的偏振特性的理解。
2、掌握偏振片的起偏和检偏原理,学会用马吕斯定律测量偏振光的强度。
3、了解 1/4 波片的作用,测量线偏振光通过 1/4 波片后的偏振态变化。
二、实验原理1、光的偏振态光是一种电磁波,其电场矢量的振动方向与传播方向垂直。
根据电场矢量的振动特点,光可以分为自然光、线偏振光、部分偏振光和圆偏振光、椭圆偏振光。
自然光:在垂直于光传播方向的平面内,电场矢量的振动方向是随机的,各方向的振幅相等。
线偏振光:电场矢量在垂直于光传播方向的平面内只沿一个固定方向振动。
部分偏振光:在垂直于光传播方向的平面内,电场矢量的振动方向是随机的,但各方向的振幅不相等。
圆偏振光和椭圆偏振光:电场矢量的端点在垂直于光传播方向的平面内的轨迹是圆或椭圆。
2、偏振片偏振片是一种只允许某一特定方向的光振动通过的光学器件。
当自然光通过偏振片时,只有与偏振片透振方向平行的光振动能够通过,从而得到线偏振光。
这个过程称为起偏。
当线偏振光通过另一个偏振片时,可以通过旋转第二个偏振片来改变通过的光强,这个过程称为检偏。
3、马吕斯定律当一束强度为 I₀的线偏振光通过检偏器后,其强度 I 为:I =I₀cos²θ,其中θ 为线偏振光的振动方向与检偏器透振方向之间的夹角。
4、 1/4 波片1/4 波片是一种能使线偏振光变成圆偏振光或椭圆偏振光的光学元件。
当线偏振光垂直入射到 1/4 波片上时,若线偏振光的振动方向与波片的光轴成 45°角,则出射光为圆偏振光;若线偏振光的振动方向与波片的光轴不成 45°角,则出射光为椭圆偏振光。
三、实验仪器1、半导体激光器2、起偏器和检偏器3、 1/4 波片4、光功率计四、实验步骤1、调整实验仪器打开半导体激光器,调整其位置,使激光束水平通过实验平台。
依次将起偏器、检偏器和 1/4 波片安装在光具座上,使它们的中心与激光束在同一直线上。
大物实验光的偏振实验报告
实验名称光的偏振姓名学号专业班实验班组号教师成绩批阅教师签名批阅日期一、实验目的:1.熟悉偏振片和波片的工作原理;2.搭建合适的实验光路;3.光的不同偏振态的转换与检测;4.学习线偏振光的偏振片起偏和检测方法,验证马吕斯定律;5.观测半波片对线偏振光振动面的旋转作用;6.利用1/4波片产生圆偏振光和椭圆偏振光二、实验原理:1. 产生偏振光的元件:一个方法是利用光在界面反射和透射时光的偏振现象。
反射光中的垂直于入射面的光振动(称s分量)多于平行于入射面的光振动(称p 分量);而透射光则正好相反。
在改变入射角的时候,出现了一个特殊的现象,即入射角为一特定值时,反射光成为完全线偏振光(s分量)。
折射光为部分偏振光,而且此时的反射光线和折射光线垂直,这种现象称之为布儒斯特定律。
如下图所示:第二种是光学棱镜,如格兰棱镜格兰棱镜由两块方解石直角棱镜构成,两棱镜间有空气间隙,方解石的光轴平行于棱镜的棱。
自然光垂直于界面射入棱镜后分为o光和e光,o光在空气隙上全反射,只有e光透过棱镜射出。
如图:第三种是偏振片,它是利用聚乙烯醇塑胶膜制成,它具有梳状长链形结构分子,这些分子平行排列在同一方向上,此时胶膜只允许垂直于排列方向的光振动通过,因而产生线偏振光。
2. 波晶片又称位相延迟片,是改变光的偏振态的元件。
它是从单轴晶体中切割下来的平行平面板,由于波晶片内的速度vo,ve不同(所以折射率也就不同),所以造成o光和e光通过波晶片的光程也不同。
当两光束通过波晶片后o光的位相相对于e光延迟量为:3. 马吕斯定律4. 光的五种偏振态自然光是各方向振幅相同的光,对自然光而言,它的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内可取所有可能的方向,没有一个方向占有优势.若把所有方向的光振动都分解到相互垂直的两个方向上,则在这两个方向上的振动能量和振幅都相等.线偏振光是在垂直于传播方向的平面内,光矢量只沿一个固定方向振动.部分偏振光可以看作自然光和线偏振光混合而成,即它有某个方向的振幅占优势。
偏振光的研究_实验报告
一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光的偏振性质的认识。
2. 学习并掌握偏振光的产生、传播、检测和调控方法。
3. 理解马吕斯定律及其在实际应用中的意义。
4. 掌握使用偏振片、波片等光学元件进行偏振光实验的基本技能。
二、实验原理1. 光的偏振性质:光是一种电磁波,具有横波性质。
在光的传播过程中,光矢量的振动方向相对于传播方向可以保持不变(线偏振光)、绕传播方向旋转(圆偏振光)或呈现椭圆轨迹(椭圆偏振光)。
2. 偏振光的产生:自然光通过偏振片后,可以产生线偏振光。
当自然光入射到某些光学各向异性介质(如偏振片、波片等)时,由于不同方向的光矢量分量在介质中的折射率不同,从而导致光矢量振动方向发生偏转,形成偏振光。
3. 马吕斯定律:当一束完全线偏振光通过一个偏振片时,透射光的光强与入射光的光强和偏振片透振方向与入射光光矢量振动方向的夹角θ之间的关系为:\( I = I_0 \cdot \cos^2\theta \),其中\( I \)为透射光的光强,\( I_0 \)为入射光的光强。
三、实验仪器与设备1. 自然光源(如激光器)2. 偏振片(两块)3. 波片(1/4波片、1/2波片)4. 光具座5. 光屏6. 光电探测器7. 数据采集与分析软件四、实验步骤1. 观察线偏振光:将自然光源发出的光通过偏振片,观察光屏上的光斑。
然后逐渐旋转偏振片,观察光斑的变化,验证马吕斯定律。
2. 观察圆偏振光:将1/4波片放置在偏振片和光屏之间,使1/4波片的光轴与偏振片的透振方向夹角为45°。
观察光屏上的光斑,验证圆偏振光的产生。
3. 观察椭圆偏振光:将1/4波片的光轴与偏振片的透振方向夹角调整为22.5°,观察光屏上的光斑,验证椭圆偏振光的产生。
4. 测量偏振片透振方向:利用光电探测器测量偏振片的透振方向,并与理论计算值进行比较。
5. 分析实验数据:使用数据采集与分析软件对实验数据进行处理,分析偏振光的特性,验证实验原理。
光的偏振物理实验报告
光的偏振物理实验报告光的偏振物理实验报告引言:光是一种电磁波,具有电场和磁场的振荡性质。
在自然界中,光的传播方向通常是无规则的,这种光称为非偏振光。
然而,通过一系列的物理实验,我们可以将非偏振光转化为偏振光,从而研究光的偏振性质。
本实验旨在通过实际操作,观察和分析光的偏振现象,并探索其在物理学中的应用。
实验一:偏振片的特性在这个实验中,我们使用了偏振片来观察光的偏振现象。
偏振片是一种具有特殊结构的光学元件,可以选择性地允许某个方向的光通过,而阻挡其他方向的光。
我们将偏振片放置在光源和屏幕之间,通过调整偏振片的方向,可以观察到光的强度的变化。
结果表明,当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时,光的强度最小,几乎无法透过偏振片。
而当偏振片的方向与光的偏振方向平行时,光的强度最大,几乎全部透过偏振片。
这表明,偏振片可以选择性地让特定方向的光通过,从而实现光的偏振。
实验二:双折射现象双折射是光在某些晶体中传播时发生的现象,其中光的传播速度因晶体的结构而异。
我们使用了一块双折射晶体(例如石英晶体)来观察这一现象。
将光源照射到双折射晶体上,我们可以看到光线被分成两束,分别沿着不同的方向传播。
这是因为在双折射晶体中,光的传播速度在不同方向上有所差异。
这导致了光的折射方向发生变化,从而形成了两束光线。
这种双折射现象在光学仪器制造和光学通信中具有重要的应用价值。
实验三:偏振光的旋光性质在这个实验中,我们使用了旋光片来研究偏振光的旋光性质。
旋光片是一种光学元件,可以使光线的偏振方向发生旋转。
我们将旋光片放置在光源和偏振片之间,通过调整旋光片的角度,可以观察到光的偏振方向的旋转。
结果表明,旋光片可以使光的偏振方向发生旋转。
这是由于旋光片的特殊结构导致光的传播速度在不同方向上有所差异,从而引起光的旋转现象。
这种旋光性质在化学分析和制药工业中有广泛的应用。
实验四:偏振光的干涉现象在这个实验中,我们使用了干涉仪来观察偏振光的干涉现象。
光的偏振实验报告-互联网类
光的偏振实验报告-互联网类关键信息项:1、实验目的2、实验原理3、实验仪器4、实验步骤5、实验数据及处理6、实验误差分析7、实验结论1、实验目的11 深入理解光的偏振现象及其特性。
12 掌握偏振片的工作原理和使用方法。
13 学会测量偏振光的相关参数,如偏振度、偏振方向等。
14 探究光的偏振在互联网通信中的应用。
2、实验原理21 光的偏振态211 自然光:在垂直于光传播方向的平面内,光矢量的振动方向在各个方向上是均匀分布的。
212 线偏振光:光矢量只在一个固定的方向上振动。
213 部分偏振光:光矢量在某一方向上的振动较强,而在与之垂直的方向上振动较弱。
22 偏振片221 偏振片是一种只允许某一方向振动的光通过的光学元件。
222 其透振方向表示允许光通过的振动方向。
23 马吕斯定律231 当一束线偏振光通过一个偏振片时,其强度 I 与入射光强度 I₀之间的关系满足马吕斯定律:I = I₀cos²θ,其中θ为入射光偏振方向与偏振片透振方向的夹角。
3、实验仪器31 光源(如激光)32 两个偏振片33 光功率计34 旋转台4、实验步骤41 搭建实验装置411 将光源固定在合适位置,使其发射的光能够水平传播。
412 在光源后依次放置第一个偏振片和第二个偏振片,并将它们安装在旋转台上,以便能够独立旋转。
413 将光功率计放置在第二个偏振片后,用于测量光的强度。
42 测量自然光的强度421 旋转第一个偏振片,使其透振方向任意。
422 记录光功率计的读数,作为自然光的强度 I₀。
43 测量线偏振光的强度431 旋转第一个偏振片,使其透振方向确定。
432 旋转第二个偏振片,从 0°到 360°,每隔一定角度(如 10°)记录光功率计的读数 I。
44 改变第一个偏振片的透振方向,重复步骤 43。
5、实验数据及处理51 以第二个偏振片的旋转角度θ为横坐标,光强度 I 为纵坐标,绘制曲线。
偏振光的研究实验报告
偏振光的研究实验报告篇一:偏振光的观测与研究~~实验报告偏振光的观测与研究光的干涉和衍射实验证明了光的波动性质。
本实验将进一步说明光是横波而不是纵波,即其E和H 的振动方向是垂直于光的传播方向的。
光的偏振性证明了光是横波,人们通过对光的偏振性质的研究,更深刻地认识了光的传播规律和光与物质的相互作用规律。
目前偏振光的应用已遍及于工农业、医学、国防等部门。
利用偏振光装置的各种精密仪器,已为科研、工程设计、生产技术的检验等,提供了极有价值的方法。
【实验目的】1.观察光的偏振现象,加深偏振的基本概念。
2.了解偏振光的产生和检验方法。
3.观测布儒斯特角及测定玻璃折射率。
4.观测椭圆偏振光和圆偏振光。
【实验仪器】光具座、激光器、偏振片、1/4波片、1/2波片、光电转换装置、光点检流计、观测布儒斯特角装置图1 实验仪器实物图【实验原理】1.偏振光的基本概念按照光的电磁理论,光波就是电磁波,它的电矢量E和磁矢量H相互垂直。
两者均垂直于光的传播方向。
从视觉和感光材料的特性上看,引起视觉和化学反应的是光的电矢量,通常用电矢量E代表光的振动方向,并将电矢量E和光的传播方向所构成的平面称为光振动面。
在传播过程中,光的振动方向始终在某一确定方位的光称为平面偏振光或线偏振光,如图2(a)。
光源发射的光是由大量原子或分子辐射构成的。
由于热运动和辐射的随机性,大量原-子或分子发射的光的振动面出现在各个方向的几率是相同的。
一般说,在106s内各个方向电矢量的时间平均值相等,故出现如图2(b)所示的所谓自然光。
有些光的振动面在某个特定方向出现的几率大于其他方向,即在较长时间内电矢量在某一方向较强,这就是如图2(c)所示的所谓部分偏振光。
还有一些光,其振动面的取向和电矢量的大小随时间作有规则的变化,其电矢量末端在垂直于传播方向的平面上的移动轨迹呈椭圆(或圆形),这样的光称为椭圆偏振光(或圆偏振光),如图2(c)所示。
图2 光波按偏振的分类 2.获得偏振光的常用方法 (1)非金属镜面的反射。
光的偏振物理实验报告
一、实验目的1. 观察和验证光的偏振现象。
2. 理解偏振光的产生原理和特性。
3. 掌握偏振片、波片等光学元件在偏振光产生与检验中的应用。
4. 验证马吕斯定律,理解偏振光强度的变化规律。
二、实验原理光是一种电磁波,具有横波特性。
在自然光中,光波的振动方向是随机分布的。
当自然光经过某些光学元件后,其振动方向会变得有规律,这种现象称为光的偏振。
偏振光的产生通常需要以下光学元件:1. 起偏器(偏振片):将自然光变为线偏振光。
2. 波片(1/4波片、1/2波片):改变光的偏振状态,产生椭圆偏振光或圆偏振光。
马吕斯定律指出,当线偏振光通过一个与其偏振方向成θ角的偏振片时,透射光的强度I与入射光的强度I0之间的关系为:\[ I = I_0 \cos^2\theta \]三、实验仪器与用具1. 自然光源(如激光器)2. 偏振片(起偏器)3. 波片(1/4波片、1/2波片)4. 检偏器(另一个偏振片)5. 光具座6. 光屏7. 秒表(用于测量时间)8. 记录本和笔四、实验步骤1. 自然光与偏振光的产生:- 将激光器发出的光束照射到偏振片上,观察光屏上的光斑。
- 旋转偏振片,观察光斑的变化。
当偏振片的透振方向与光屏上的光斑垂直时,光斑消失,说明光已变为线偏振光。
2. 马吕斯定律验证:- 将偏振片与检偏器放置在光具座上,使它们的透振方向互相垂直。
- 观察光屏上的光斑,记录光斑消失的位置。
- 将偏振片旋转,使透振方向与检偏器的透振方向成θ角,记录光斑再次消失的位置。
- 改变θ角,重复上述步骤,记录光斑消失的位置。
- 利用马吕斯定律,计算每次实验中光斑消失时的透射光强度。
3. 波片的性质及利用:- 将1/4波片放置在偏振片与检偏器之间,观察光屏上的光斑。
- 旋转1/4波片,观察光斑的变化。
当1/4波片的光轴与偏振片的透振方向垂直时,光斑消失,说明1/4波片的光轴方向与偏振片的透振方向成45°角。
- 改变1/4波片的光轴方向,观察光斑的变化。
光的偏振特性研究实验报告
光的偏振特性研究实验报告光的偏振特性研究实验报告引言:光是一种电磁波,具有波动性和粒子性的双重性质。
光的偏振特性是指光的电场矢量在传播方向上的振动方向。
通过研究光的偏振特性,可以深入了解光的性质,并且在光学领域的应用中具有重要意义。
本实验旨在通过实验手段探究光的偏振现象及其相关性质。
实验一:偏振片的工作原理在实验开始之前,我们首先需要了解偏振片的工作原理。
偏振片是一种光学元件,可以选择性地通过或阻挡特定方向的光振动。
它由一系列平行排列的分子或晶体组成,这些分子或晶体只允许特定方向的光通过。
当光线垂直于偏振片的方向时,光可以完全通过;而当光线与偏振片的方向垂直时,光将被完全阻挡。
实验一的目的是验证偏振片的工作原理。
我们将使用一束偏振光照射到偏振片上,并通过观察光的透射情况来验证偏振片的效果。
实验结果显示,当光的振动方向与偏振片的方向垂直时,光被完全阻挡,透射光强度为零;而当光的振动方向与偏振片的方向平行时,光可以完全透射,透射光强度最大。
实验二:偏振光的旋光现象在实验一中,我们了解了偏振片的工作原理。
实验二的目的是研究偏振光的旋光现象。
旋光是指光在通过某些物质后,光的振动方向发生旋转的现象。
这种旋转是由于物质的分子结构对光的振动方向产生影响所致。
我们将使用一束偏振光通过一个旋光样品,并通过旋光仪来测量光的旋转角度。
实验结果显示,当光通过旋光样品时,光的振动方向会发生旋转,旋转角度与旋光样品的性质和厚度有关。
这种旋转现象在化学、生物等领域中有着广泛的应用,例如用于测量物质的浓度、判断化学反应的进行等。
实验三:偏振光的干涉现象在实验三中,我们将研究偏振光的干涉现象。
干涉是指两束或多束光相遇时,光的振动方向相互叠加或相互抵消的现象。
干涉现象是光的波动性质的重要体现,通过研究干涉现象可以了解光的波动性质和相干性。
我们将使用两束偏振光通过两个偏振片,调整两束光的振动方向使之互相垂直,然后使两束光相遇。
实验结果显示,当两束光的振动方向相同时,光的强度最大;而当两束光的振动方向垂直时,光的强度最小。
光的偏振研究实验报告(共10篇)
光的偏振研究实验报告(共10篇)光偏振的研究实验报告福建工程学院验报实告篇二:偏振光的研究实验报告物理实验报告班级石工1406 姓名党志刚学号201404010617 实验日期2015.6.9一、实验目的1. 观察光的偏振现象,巩固理论知识2. 了解产生与检验偏振光的元件与仪器3. 掌握产生与检验偏振光的条件和方法二、仪器及用具(名称、型号及主要参数)中央调节平台和两臂调节机构、半导体激光器和电源、格兰棱镜、光电倍增管探头及电源、各种调节机构以及光电流放大器三、原理及方法简述(用简洁的文字及图示方式说明)1.偏振光的概念和产生:2.改变偏振态的方法和器件常见的起偏或检偏的元件构成有两种:1.光学棱镜。
如尼科耳棱镜、格兰棱镜等,它是利用光学双折射的原理制成的;2.偏振片。
它是利用聚乙烯醇塑胶膜制成,它具有梳状长链形结构分子,这些分子平行排列在同一方向上,此时胶膜只允许垂直于排列方向的光振动通过,因而产生线偏振光.马吕斯定律:马吕斯在1809年发现,完全线偏振光通过检偏器后的光强可表示为I1 = I0 cosα,其中的?是检偏器的偏振方向和入射线偏振光的光矢量振动方向的夹角:2本次实验中我们用两块格兰棱镜充当起偏器和检偏器,通过硅光电池的响应电流检测偏光强度的方法来验证马吕斯定律。
由于则若n1为空气,则tg i0 = n2,这样,当介质折射率一定时,i0就唯一地被确定。
波晶片:又称位相延迟片,是从单轴晶体中切割下来的平行平面板,由于波晶片内的速度vo ,ve 不同,所以造成o光和e光通过波晶片的光程也不同.当两光束通过波晶片后o光的位相相对于e光多延迟了Δ=2π(n0-n1)d/λ,若满足(ne-no)d=±λ/4,即Δ=±π/2我们称之为λ/4片,若满足(ne-no)d=±λ/2,即Δ=±π,我们称之为λ/2片,若满足(ne-no)d=±λ,即Δ=2π我们称之为全波片。
偏振光的观察与研究实验报告数据(精选10篇)
偏振光的观察与研究实验报告数据偏振光指的是只在一个平面上振动的光,它的传播方式与普通光有所不同。
由于其具有特殊的偏振状态,因此可以在各个领域中发挥重要作用。
在本次实验中,我们对偏振光的观察与研究进行了探究。
一、实验目的1. 学习偏振光的概念及其传播方式。
2. 观察线偏振器和波片对偏振光的影响。
3. 研究偏振光的干涉现象。
二、实验仪器及材料1. 两个偏光片2. 一块玻璃板3. 一块亚克力板4. 一束激光光源5. 一个手机屏幕三、实验步骤1. 将一块玻璃板和一块亚克力板插入两个偏光片之间,调整偏光片的方向,观察得到的光的强度变化。
2. 将一个偏光片放置在激光器前,记录得到的光的强度值,并将其称为“I”。
然后将另一个偏光片放在激光光路中,并逐渐旋转它的方向。
记录得到的光的强度值,并将其称为“T”。
3. 将一个手机屏幕放置在两个偏光片之间,逐渐旋转其中一个偏光片的方向。
观察手机屏幕的显示情况。
4. 在两个偏光片之间插入一块玻璃板,然后将其中一个偏光片旋转一定的角度,并记录得到光的强度值。
四、实验结果1. 调整偏光片的方向之后,得到的光的强度会发生变化,实验表明,当两个偏光片的方向垂直时,通过的光线最弱,当两个偏光片的方向相同时,通过光线最强。
2. 在实验过程中,我们发现,当两个偏光片的方向偏离90度时,通过的光线几乎消失。
这说明当光的振动方向被偏振后,只有振动方向与偏振方向一致的光才能通过。
3. 在手机屏幕的观察实验中,我们发现当两个偏光片的方向相同时,手机屏幕显示为亮屏,而当两个偏光片的方向垂直时,手机屏幕显示为黑屏。
这说明手机屏幕与偏振光的作用原理是相似的。
4. 在偏振光的干涉实验中,我们发现,在通过玻璃板的偏振光中,存在两个方向的振动状态,这两个方向的振动状态会互相干涉,导致光线强度的变化。
五、实验结论本次实验通过观察偏振光的传播方式,观察了线偏振器和波片对偏振光的影响,以及研究了偏振光的干涉现象。
光偏振现象的研究实验报告
光偏振现象的研究实验报告一、引言1.1 研究背景在近代光学领域中,光偏振现象是一个重要的研究课题。
光偏振是指光波在传播过程中,振动方向存在偏振状态的现象。
光的偏振现象对于认识光的性质和光与物质相互作用具有重要意义,因此对其进行深入研究具有重要科学意义和应用价值。
1.2 实验目的本实验旨在通过实验手段研究和探索光的偏振现象,深入了解光的传播特性,熟悉观察和分析偏振光的方法,以及了解光的偏振与材料的相互作用。
二、实验原理2.1 光的偏振光偏振是指光的电场矢量在空间中的振动方向确定的现象。
光波的电场矢量可以在一个平面内振动,这个平面就是光的偏振面。
根据电场矢量在偏振面上的变化情况,可以将光分为线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。
2.2 偏振光的产生偏振光的产生可以通过自然光通过偏振器或通过二向性材料产生。
自然光通过偏振器后,只有与偏振方向一致的光能通过,其他方向的光会被吸收或者反射。
二向性材料可以使通过的光波在传播过程中,其振动方向发生改变,从而产生偏振现象。
2.3 光的偏振分析通过透射和反射实验,可以对偏振光的偏振方向进行分析。
透射实验是将偏振光通过一个偏振器,再通过一个旋转的解偏器,观察透射光的强度变化;反射实验是将偏振光通过一个偏振器,与一个旋转的反射镜发生反射,观察反射光的强度变化。
通过两个实验可以确定光的偏振方向。
三、实验步骤与数据分析3.1 实验设备与材料•激光器•偏振片•旋转解偏器•反射镜•实验台3.2 透射实验1.将激光器放置在实验台上,调整位置和方向,保证激光可稳定传输。
2.在激光出射光线的路径上放置一个偏振片,记录光通过偏振片后的强度。
3.在光通过偏振片后的路径上放置一个旋转的解偏器,逐渐旋转解偏器,记录光透射光强随解偏器旋转角度的变化。
4.分析实验数据,绘制光透射光强与解偏器旋转角度的关系图。
3.3 反射实验1.将激光器放置在实验台上,调整位置和方向,保证激光可稳定传输。
2.在激光出射光线的路径上放置一个偏振片,记录光通过偏振片后的强度。
光学偏振小实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光的偏振规律的认识。
2. 掌握产生和检验偏振光的光学元件(如偏振片、1/4波片等)的工作原理。
3. 学习使用偏振片进行光路准直和极坐标作图。
二、实验原理1. 光的偏振现象:光是一种电磁波,其电场矢量E在垂直于光传播方向的平面上可以有不同的振动方向。
当光在传播过程中,若电场矢量E保持一定的振动方向,则称为偏振光。
2. 偏振片:偏振片是一种具有选择性吸收特定方向振动光线的材料。
当自然光通过偏振片时,只有与偏振片偏振方向一致的光线能够通过,从而实现光的偏振。
3. 1/4波片:1/4波片是一种厚度为1/4波长(λ/4)的透明介质,它可以将线偏振光转换为椭圆偏振光或圆偏振光。
4. 马吕斯定律:当线偏振光通过一个与其偏振方向成θ角的偏振片时,透射光的强度I与入射光强度I0之间的关系为:I = I0 cos²θ。
三、实验仪器1. 光具座2. 偏振片3. 1/4波片4. 激光器5. 白屏6. 直尺7. 量角器四、实验步骤1. 将激光器发出的激光照射到白屏上,调整激光器与白屏的距离,使激光在白屏上形成明亮的点。
2. 将偏振片放置在激光器与白屏之间,调整偏振片的偏振方向,观察白屏上的光点变化。
3. 记录偏振片偏振方向与光点变化的关系,分析光的偏振现象。
4. 将1/4波片放置在偏振片与白屏之间,调整1/4波片的光轴方向,观察白屏上的光点变化。
5. 记录1/4波片光轴方向与光点变化的关系,分析1/4波片的作用。
6. 将偏振片与1/4波片组合,观察白屏上的光点变化,分析光的偏振现象。
7. 利用偏振片和1/4波片进行光路准直,观察准直效果。
8. 使用直尺和量角器测量偏振片和1/4波片的偏振方向,分析极坐标作图方法。
五、实验结果与分析1. 当偏振片的偏振方向与光点变化方向一致时,光点亮度最大;当偏振片的偏振方向与光点变化方向垂直时,光点亮度最小。
2. 1/4波片可以将线偏振光转换为椭圆偏振光或圆偏振光,当1/4波片的光轴方向与偏振片的偏振方向成45°时,光点亮度最大。
光的偏振实验报告
光的偏振实验报告一、实验目的本实验旨在通过对光的偏振现象的观察和实验探究,深入了解光的偏振特性及其在光学领域的应用。
二、实验器材本实验所使用的器材主要包括:1. 偏振片:包括线偏振片、圆偏振片等;2. 光源:如激光器、LED灯等;3. 光屏;4. 旋转平台;5. 光学架。
三、实验原理光是一种由电磁波组成的电磁辐射,其振动方向决定了光的偏振状态。
光的偏振可以通过偏振片来调节和观察。
偏振片是一种能够选择只允许某个方向的振动通过的滤光器,能够使光偏振。
在本实验中,我们可以通过旋转偏振片或者观察通过偏振片后的光强变化来确定入射光的偏振状态和偏振方向,并进一步研究偏振片对光的传递特性。
四、实验步骤1. 将光源放置在光学架上,调整其位置使其照射到光屏上;2. 在光源和光屏之间插入一个线偏振片,观察光屏上的亮度变化;3. 保持线偏振片的方向不变,旋转光源或者光屏,再次观察亮度变化;4. 将圆偏振片插入光源和光屏之间,观察光屏上形成的干涉条纹;5. 在旋转平台上放置线偏振片,固定旋转平台上的光源和光屏,依次旋转线偏振片,并观察干涉条纹的变化情况;6. 记录实验数据,并根据实验结果进行分析。
五、实验结果与讨论通过观察实验现象,我们可以得出以下结论:1. 光在通过线偏振片时,如果偏振方向与线偏振片的偏振方向一致,光通过后的亮度最大;如果偏振方向相互垂直,光通过后的亮度最小;2. 旋转光源或者光屏对实验结果的影响很小,主要是由于线偏振片和偏振源之间的相对角度发生变化导致的;3. 圆偏振片的作用是将线偏振光转换成圆偏振光,进而形成干涉条纹;4. 当旋转线偏振片时,干涉条纹的形状和密度会发生变化,这是由于偏振片的方向对圆偏振光的偏振状态造成影响。
六、实验结论通过本次实验,我们深入了解了光的偏振特性及其应用。
光的偏振现象是光学领域中重要的基础现象,对于光的传播、干涉和解释一系列复杂光学现象有着重要的应用和意义。
通过实验,我们成功观察到了光的偏振现象,并通过分析实验结果得出了有关光的偏振特性的结论。
光的偏振 实验报告Word版
光的偏振实验仪器:光具座、半导体激光器、偏振片、1/4波片、激光功率计。
实验原理:自然光经过偏振器后会变成线偏振光。
偏振片既可作为起偏器使用,亦可作为检偏器使用。
马吕斯定律:马吕斯指出:强度为I0的线偏振光,透过检偏片后,透射光的强度(不考虑吸收)为I=I0cos2θ。
(θ是入射线偏振光的光振动方向和偏振片偏振化方向之间的夹角。
)当光法向入射透过1/4波片时,寻常光(o光)和非常光(e光)之间的位相差等于π/2或其奇数倍。
当线偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和云母的光轴面成θ角,出射后成椭圆偏振光。
特别当θ=45°时,出射光为圆偏振光。
实验1、2光路图:实验5光路图:实验步骤:1.半导体激光器的偏振特性:转动起偏器,观察其后的接受白屏,记录器功率最大值和最小值,以及对应的角度,求出半导体激光的偏振度。
2。
光的偏振特性——验证马吕斯定律:利用现有仪器,记录角度变化与对应功率值,做出角度与功率关系曲线,并与理论值进行比较。
5.波片的性质及利用:将1/4波片至于已消光的起偏器与检偏器间,转动1/4波片观察已消光位置,确定1/4波片光轴方向,改变1/4波片的光轴方向与起偏器的偏振方向的夹角,对应每个夹角检偏器转动一周,观察输出光的光强变化并加以解释。
实验数据:实验一:实验二:实验五:数据处理:实验一:计算得半导体激光的偏振度约为故半导体激光器产生的激光接近于全偏振光。
实验二:绘得实际与理论功率值如下:进行重叠发现二者的图线几乎完全重合,马吕斯定律得到验证。
实验五:见“实验数据”中的表格总结与讨论:本次实验所用仪器精度较高,所得数据误差也较小。
当光法向入射透过1/4波片时,寻常光(o光)和非常光(e光)之间的位相差等于π/2或其奇数倍。
当线偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和云母的光轴面成θ角,出射后成椭圆偏振光。
特别当θ=45°时,出射光为圆偏振光,这就是实验五中透过1/4波片的线偏光成为不同偏振光的原因。
光的偏振研究实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除光的偏振研究实验报告篇一:实验报告_偏振光的产生和检验【实验题目】偏振光的产生和检验【实验记录与数据处理】1.线偏振光的获得与检验1)器件光路示意图(2分):3)贴图(3分):曲线(直角坐标)2.椭圆偏振光的获得与检验1)器件光路示意图(2分):3)贴图(5分):15°和45°的曲线图(极坐标)光强与检偏器角度的关系(?=15?)光强与检偏器角度的关系(?=45?)3.1/2波片的研究1)器件光路示意图(2分):3)结论(2分):关系:根据数据可得,在误差允许的范围内,△?=2△?。
4.玻璃起偏与brewster角的测定1)器件光路示意图(2分):2)brewster角ip的测量记录(1分)3)玻璃的折射率(3分)。
n?n0tanip?1.000277*tan51.8?玻璃折射率为n?1.271125【结论与讨论】1.由实验一可得,在振动方向与透视轴夹角从90°减少至0°过程中,透视光强度逐渐由零增至最大值,与马吕斯定律I=Iocos?相符合。
2.由实验二可得,当入射光与玻片夹角β=0°,透过检偏器的光强最小,可知透过1/4玻片得到的是沿玻片慢轴的线偏振光;当β=15°,旋转检偏器一周后,得到的光强呈周期性变化,且最小值与最大值差值较大,光强最大值小于实验一中线偏振光的光强,再根据I~?曲线图即可知透过1/4玻片得到的是椭圆偏振光;当β=45°,旋转检偏器一周后,发现得到的光强变化不大,且光强大小界于β=15°时椭圆偏振光的光强最大值和最小值之间,再根据I~?曲线图即可知透过1/4玻片得到的是圆偏振光。
3.由实验三可得,线偏振光经过1/2玻片后仍为线偏振光,振动方向旋转了2?(?为入射光的偏振方向与玻片慢轴方向的夹角)。
4.实验四产生较大误差,误差原因为由于光线变化较小,且很难做到消光。
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/2或其奇数倍。当线偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和云母的光轴面成θ角,出射
后成椭圆偏振光。特别当θ=45°时,出射光为圆偏振光。
实验1、2光路图:
实验5光路图:
实验步骤:
1.半导体激光器的偏振特性:
转动起偏器,观察其后的接受白屏,记录器功率最大值和最小值,以及对应的角度,求
光的偏振
实验仪器:
光具座、半导体激光器、偏振片、1/4波片、激光功率计。
实验原理:
自然光经过偏振器后会变成线偏振光。偏振片既可作为起偏器使用,亦可作为检偏器使
用。
马吕斯定律:马吕斯指出:强度为I0的线偏振光,透过检偏片后,透射光的强度(不考
2
虑吸收)为I=I0cos
。(是入射线偏振光的光振动方向和偏振片偏振化方向之间的夹角。)
转动一周,观察输出光的光强变化并加以解释。
实验数据:
实验一:
实验二:
实验五:
数据处理:
实验一:
计算得半导体激光的偏振度约为
故半导体激光器产生的激光接近于全偏振光。实验二:Biblioteka 绘得实际与理论功率值如下:
出半导体激光的偏振度。
2。光的偏振特性——验证马吕斯定律:
利用现有仪器,记录角度变化与对应功率值,做出角度与功率关系曲线,并与理论值进
行比较。
5.波片的性质及利用:
将1/4波片至于已消光的起偏器与检偏器间,转动1/4波片观察已消光位置,确定1/4
波片光轴方向,改变1/4波片的光轴方向与起偏器的偏振方向的夹角,对应每个夹角检偏器